2016-12-09T17:31:30ZSuccesses and challenges of a collaborative-PBL program in engineering degreeshttp://hdl.handle.net/2117/97771
Successes and challenges of a collaborative-PBL program in engineering degrees
González Vila, Joaquin; Font Andreu, Jorge; Salán Ballesteros, Maria Núria; García-Almiñana, Daniel; Ortiz Marzo, José Antonio; Mudarra López, Miguel; Griful Ponsati, Eulàlia
This paper presents an extracurricular program called INSPIRE3 that has been implemented by the ETSEIAT (Escola Tècnica
Superior d’Enginyeries Industrial i Aeronàutica de Terrassa), a center belonging to the UPC-BarcelonaTech (Universitat
Politècnica de Catalunya). This program is mainly aimed at facilitating cross-curricular skills and developing abilities among
students through collaborative-project based learning. The projection of an attractive external image of engineering degrees
offered by ETSEIAT in order to increase the enrollment in such degrees is a secondary goal of this program. Under INSPIRE3,
several real, challenging and multidisciplinary engineering projects are currently under development. The main feature of this
program is that the subjects of the projects are proposed by the students themselves. In this paper, INSPIRE3 motivation,
program management and implementation process are described and a short description of projects under development is also
given.
Comunicació presentada a
2016-12-05T13:03:17ZGonzález Vila, JoaquinFont Andreu, JorgeSalán Ballesteros, Maria NúriaGarcía-Almiñana, DanielOrtiz Marzo, José AntonioMudarra López, MiguelGriful Ponsati, EulàliaThis paper presents an extracurricular program called INSPIRE3 that has been implemented by the ETSEIAT (Escola Tècnica
Superior d’Enginyeries Industrial i Aeronàutica de Terrassa), a center belonging to the UPC-BarcelonaTech (Universitat
Politècnica de Catalunya). This program is mainly aimed at facilitating cross-curricular skills and developing abilities among
students through collaborative-project based learning. The projection of an attractive external image of engineering degrees
offered by ETSEIAT in order to increase the enrollment in such degrees is a secondary goal of this program. Under INSPIRE3,
several real, challenging and multidisciplinary engineering projects are currently under development. The main feature of this
program is that the subjects of the projects are proposed by the students themselves. In this paper, INSPIRE3 motivation,
program management and implementation process are described and a short description of projects under development is also
given.Definición del contexto en diseño de máquinas. Metodología para máquinas apropiadashttp://hdl.handle.net/2117/97607
Definición del contexto en diseño de máquinas. Metodología para máquinas apropiadas
Blanco Romero, María Elena; Riba Romeva, Carles; Ferrer Martí, Laia
En este trabajo se muestra cómo los proyectos de diseño de máquinas apropiadas para comunidades en desarrollo requieren de una metodología que contemple de manera adecuada las características del contexto al que va dirigida dicha máquina. Se estudian las metodologías de diseño clásicas en Ingeniería de Máquinas y se demuestra cómo éstas no contemplan de manera explícita un análisis detallado del contexto y consideran implícitamente que el contexto en el que se desarrollará y se usará la máquina es el de los países desarrollados. Así pues, se propone una metodología para máquinas apropiadas contemplando el análisis del entorno de los usuarios en el inicio del proyecto y la observación de una serie de aspectos clave para asegurar la sostenibilidad social, económica, técnica y ambiental del proyecto en el tiempo.
2016-12-01T12:09:23ZBlanco Romero, María ElenaRiba Romeva, CarlesFerrer Martí, LaiaEn este trabajo se muestra cómo los proyectos de diseño de máquinas apropiadas para comunidades en desarrollo requieren de una metodología que contemple de manera adecuada las características del contexto al que va dirigida dicha máquina. Se estudian las metodologías de diseño clásicas en Ingeniería de Máquinas y se demuestra cómo éstas no contemplan de manera explícita un análisis detallado del contexto y consideran implícitamente que el contexto en el que se desarrollará y se usará la máquina es el de los países desarrollados. Así pues, se propone una metodología para máquinas apropiadas contemplando el análisis del entorno de los usuarios en el inicio del proyecto y la observación de una serie de aspectos clave para asegurar la sostenibilidad social, económica, técnica y ambiental del proyecto en el tiempo.Design of a test bench for measuring friction force in a piston-cylinder systemhttp://hdl.handle.net/2117/97237
Design of a test bench for measuring friction force in a piston-cylinder system
Buj Corral, Irene; Zayas Figueras, Enrique Ernesto; Álvarez Flórez, Jesús Andrés; Gutiérrez González, Ernesto
In the present work, design of a first approach of a test bench prototype for measuring friction in a piston-cylinder system is presented. The bench consists of a motor, belt and pulley transmission, crank mechanism, a piston, a cylinder and a lubrication system. Friction will be determined by means of strain gages placed on the connecting rod of the mechanism. The bench also includes a phonic wheel for acquiring angular speed and angular position signals of the crank. In future research, friction will be studied for different surface finishes obtained by means of honing and plateau honing. Honing processes provide a crosshatch pattern that holds oil and helps lubrication of piston and rings. Honing conditions will be selected with the goal of minimizing friction. Friction is directly related to energy consumption of an engine and, thus, to its environmental impact. Keywords: test bench, friction, piston-cylinder system, honing, roughness.
2016-11-25T11:11:12ZBuj Corral, IreneZayas Figueras, Enrique ErnestoÁlvarez Flórez, Jesús AndrésGutiérrez González, ErnestoIn the present work, design of a first approach of a test bench prototype for measuring friction in a piston-cylinder system is presented. The bench consists of a motor, belt and pulley transmission, crank mechanism, a piston, a cylinder and a lubrication system. Friction will be determined by means of strain gages placed on the connecting rod of the mechanism. The bench also includes a phonic wheel for acquiring angular speed and angular position signals of the crank. In future research, friction will be studied for different surface finishes obtained by means of honing and plateau honing. Honing processes provide a crosshatch pattern that holds oil and helps lubrication of piston and rings. Honing conditions will be selected with the goal of minimizing friction. Friction is directly related to energy consumption of an engine and, thus, to its environmental impact. Keywords: test bench, friction, piston-cylinder system, honing, roughness.Simulación de la mano después de un ictushttp://hdl.handle.net/2117/96924
Simulación de la mano después de un ictus
Peña Pitarch, Esteve; Ticó Falguera, Neus; Al Omar Mesnaoui, Anas; Alcelay Larrión, José Ignacio; López Martínez, Joan Antoni
Diferentes tipos de déficits neurológicos y secuelas en las extremidades superiores que afectan a las actividades de la vida diaria (AVD) en pacientes que han sufrido un ictus ha sido analizado de
forma subjetiva desde un punto de vista clínico. La prognosis de la recuperación después de un ictus depende de varios factores, entre ellos están incluidos los programas individualizados de rehabilitación y cooperación de los pacientes.
El objetivo de este trabajo es crear un entorno virtual para la simulación inicial de las funciones de la extremidad superior pocos días después de haber sufrido un ictus y la simulación posterior
de la recuperación funcional de los pacientes bajo un programa de rehabilitación.
Dieciocho pacientes en los primeros siete días de haber sufrido un ictus, fueron seleccionados.
Cinco hombres y trece mujeres participaron en el experimento. De los dieciocho participantes, dieciséis mostraron la mano derecha como la dominante y dos la izquierda; ocho sufrieron ictus en el hemisferio derecho y diez en el izquierdo. Después de seis meses, seis de ellos recuperaron toda la funcionalidad de la mano, testado con el ARAT y usando el guante Cyber-Globe II, cinco recuperaron parte de la funcionalidad de la mano y siete no mostraron una aparente recuperación de la funcionalidad de la mano.
La simulación virtual del brazo y mano en pacientes afectados de ictus da una nueva herramienta objetiva a los médicos que permite simular la evolución de los déficits en algunos pacientes. La relevancia de este trabajo para pacientes afectados por esos déficits es que en la primera visita al médico después del ictus, es posible conocer mediante la simulación, la evolución de su recuperación funcional. Otra relevancia es que el modelo de brazo y mano ha sido implementado
con longitudes paramétricas y puede ser extrapolado a otros pacientes afectados con los mismos déficits. Finalmente, se puede dar a los ergonomistas datos de los movimientos de la mano y
ayudar a diseñar nuevos productos para personas con una movilidad reducida debido a una recuperación parcial después de haber seguido el programa de rehabilitación.
2016-11-21T15:06:37ZPeña Pitarch, EsteveTicó Falguera, NeusAl Omar Mesnaoui, AnasAlcelay Larrión, José IgnacioLópez Martínez, Joan AntoniDiferentes tipos de déficits neurológicos y secuelas en las extremidades superiores que afectan a las actividades de la vida diaria (AVD) en pacientes que han sufrido un ictus ha sido analizado de
forma subjetiva desde un punto de vista clínico. La prognosis de la recuperación después de un ictus depende de varios factores, entre ellos están incluidos los programas individualizados de rehabilitación y cooperación de los pacientes.
El objetivo de este trabajo es crear un entorno virtual para la simulación inicial de las funciones de la extremidad superior pocos días después de haber sufrido un ictus y la simulación posterior
de la recuperación funcional de los pacientes bajo un programa de rehabilitación.
Dieciocho pacientes en los primeros siete días de haber sufrido un ictus, fueron seleccionados.
Cinco hombres y trece mujeres participaron en el experimento. De los dieciocho participantes, dieciséis mostraron la mano derecha como la dominante y dos la izquierda; ocho sufrieron ictus en el hemisferio derecho y diez en el izquierdo. Después de seis meses, seis de ellos recuperaron toda la funcionalidad de la mano, testado con el ARAT y usando el guante Cyber-Globe II, cinco recuperaron parte de la funcionalidad de la mano y siete no mostraron una aparente recuperación de la funcionalidad de la mano.
La simulación virtual del brazo y mano en pacientes afectados de ictus da una nueva herramienta objetiva a los médicos que permite simular la evolución de los déficits en algunos pacientes. La relevancia de este trabajo para pacientes afectados por esos déficits es que en la primera visita al médico después del ictus, es posible conocer mediante la simulación, la evolución de su recuperación funcional. Otra relevancia es que el modelo de brazo y mano ha sido implementado
con longitudes paramétricas y puede ser extrapolado a otros pacientes afectados con los mismos déficits. Finalmente, se puede dar a los ergonomistas datos de los movimientos de la mano y
ayudar a diseñar nuevos productos para personas con una movilidad reducida debido a una recuperación parcial después de haber seguido el programa de rehabilitación.Desarrollo de una RNA para controlar el proceso de conformado en calientehttp://hdl.handle.net/2117/96762
Desarrollo de una RNA para controlar el proceso de conformado en caliente
Alcelay Larrión, José Ignacio; Peña Pitarch, Esteve; Al Omar Mesnaoui, Anas
El comportamiento del conformado en caliente de un acero microaleado de medio carbono ha sido analizado mediante una red neuronal artificial (RNA). Mediante la RNA obtenenemos los
valores de la tensión de fluencia y a partir de los resultados se construyen los mapas de procesado basados en el modelo dinámico de materiales (DMM). Las curvas de fluencia para el entrenamiento de la RNA han sido obtenidas mediante ensayos de compresión en caliente que se efectuaron a temperaturas que oscilaron entre 1150ºC y 900ºC a incrementos de 50°C, y en un intervalo de velocidades de deformación que varió entre 10-4 y 10 s-1 . Se ha podido comprobar
que el modelo de RNA, desarrollado en el presente trabajo, es capaz de predecir con exactitud y eficiencia el comportamiento de fluencia en caliente del acero estudiado y existe un buen acuerdo
entre los resultados experimentales y los resultados de la RNA. El estudio de los mapas revela los diferentes dominios de la fluencia plástica del acero estudiado y muestra la gran similitud entre
los resultados experimentales y los resultados teóricos, por lo que el uso de la RNA puede constituir una alternativa muy interesante para el diseño y el estudio de los procesos de conformado en caliente.
2016-11-16T16:59:34ZAlcelay Larrión, José IgnacioPeña Pitarch, EsteveAl Omar Mesnaoui, AnasEl comportamiento del conformado en caliente de un acero microaleado de medio carbono ha sido analizado mediante una red neuronal artificial (RNA). Mediante la RNA obtenenemos los
valores de la tensión de fluencia y a partir de los resultados se construyen los mapas de procesado basados en el modelo dinámico de materiales (DMM). Las curvas de fluencia para el entrenamiento de la RNA han sido obtenidas mediante ensayos de compresión en caliente que se efectuaron a temperaturas que oscilaron entre 1150ºC y 900ºC a incrementos de 50°C, y en un intervalo de velocidades de deformación que varió entre 10-4 y 10 s-1 . Se ha podido comprobar
que el modelo de RNA, desarrollado en el presente trabajo, es capaz de predecir con exactitud y eficiencia el comportamiento de fluencia en caliente del acero estudiado y existe un buen acuerdo
entre los resultados experimentales y los resultados de la RNA. El estudio de los mapas revela los diferentes dominios de la fluencia plástica del acero estudiado y muestra la gran similitud entre
los resultados experimentales y los resultados teóricos, por lo que el uso de la RNA puede constituir una alternativa muy interesante para el diseño y el estudio de los procesos de conformado en caliente.Improved neural models for roughness in honing processeshttp://hdl.handle.net/2117/91208
Improved neural models for roughness in honing processes
Sivatte Adroer, Mauricio; Llanas Parra, Francesc Xavier; Buj Corral, Irene
In the present work improved neural network models for average roughness Ra in rough honing
processes are studied. Four different adaptive models were tested, which integrate previously
obtained direct and indirect models. Such models allow defining values for process variables from
required average roughness Ra values. A control parameter d is employed for determining the error
of the model, and a sensitivity parameter m measures the convergence speed of the models. Models
were tested for m=1, m=10, m=100 and m=1000. Best model was selected having lowest relative
error between experimental and simulated values.
2016-10-28T10:17:28ZSivatte Adroer, MauricioLlanas Parra, Francesc XavierBuj Corral, IreneIn the present work improved neural network models for average roughness Ra in rough honing
processes are studied. Four different adaptive models were tested, which integrate previously
obtained direct and indirect models. Such models allow defining values for process variables from
required average roughness Ra values. A control parameter d is employed for determining the error
of the model, and a sensitivity parameter m measures the convergence speed of the models. Models
were tested for m=1, m=10, m=100 and m=1000. Best model was selected having lowest relative
error between experimental and simulated values.Wire scanners and vibrations: models and measurementshttp://hdl.handle.net/2117/90191
Wire scanners and vibrations: models and measurements
Herranz, Juan; Dehning, Bernd; Effinger, Ewald; Emery, Jonathan; Guerrero, Ana; Pereira, Carlos; Barjau Condomines, Ana
The new fast wire scanner foreseen to measure small
emittance beams throughout the LHC injector chain will
have a wire travelling at a speed of up to 20 m.s-1, with a
requested wire position measurement accuracy in the
order of a few microns. The vibration of the thin carbon
wires used has been identified as one of the major error
sources on the wire position accuracy. One of the most
challenging and innovative developments in this project
has been the work to quantify the effect of wire vibrations
and fork deformation. The measurement strategy for the
former is based on the piezo resistive effect of the wire
itself, while the deflection of the fork supporting the wire
has been measured by semiconductor strain gauges.
Dynamic models of the wire and fork have been created
to predict the behaviour of the fork-wire assembly and
will be used for its optimisation. This contribution will
discuss the measurement setup and the model
development as well as their comparison. In addition it
will show that this technology can easily be implemented
in current operating devices without major modifications.
2016-09-26T11:23:08ZHerranz, JuanDehning, BerndEffinger, EwaldEmery, JonathanGuerrero, AnaPereira, CarlosBarjau Condomines, AnaThe new fast wire scanner foreseen to measure small
emittance beams throughout the LHC injector chain will
have a wire travelling at a speed of up to 20 m.s-1, with a
requested wire position measurement accuracy in the
order of a few microns. The vibration of the thin carbon
wires used has been identified as one of the major error
sources on the wire position accuracy. One of the most
challenging and innovative developments in this project
has been the work to quantify the effect of wire vibrations
and fork deformation. The measurement strategy for the
former is based on the piezo resistive effect of the wire
itself, while the deflection of the fork supporting the wire
has been measured by semiconductor strain gauges.
Dynamic models of the wire and fork have been created
to predict the behaviour of the fork-wire assembly and
will be used for its optimisation. This contribution will
discuss the measurement setup and the model
development as well as their comparison. In addition it
will show that this technology can easily be implemented
in current operating devices without major modifications.Integrated task and motion planning using physics-based heuristicshttp://hdl.handle.net/2117/89780
Integrated task and motion planning using physics-based heuristics
Akbari, Aliakbar; Ud Din, Muhayy; Rosell Gratacòs, Jan
—This work presents a knowledge-based task and motion planning framework based on a version of the FastForward task planner. A reasoning process on symbolic literals in terms of knowledge and geometric information about the workspace, together with the use of a physics-based motion planner, is proposed to evaluate the applicability and feasibility of manipulation actions and to compute the heuristic values that guide the search. The proposal results in low-cost physically-feasible plans
2016-09-09T09:32:17ZAkbari, AliakbarUd Din, MuhayyRosell Gratacòs, Jan—This work presents a knowledge-based task and motion planning framework based on a version of the FastForward task planner. A reasoning process on symbolic literals in terms of knowledge and geometric information about the workspace, together with the use of a physics-based motion planner, is proposed to evaluate the applicability and feasibility of manipulation actions and to compute the heuristic values that guide the search. The proposal results in low-cost physically-feasible plansVirtual human hand: forces calculation in power or precision grasphttp://hdl.handle.net/2117/88402
Virtual human hand: forces calculation in power or precision grasp
Peña Pitarch, Esteve; Ticó Falguera, Neus; Al Omar Mesnaoui, Anas; Alcelay Larrión, José Ignacio
The aim of this work is to show a novel environment to simulate and calculate the forces exerted in each point of contact when grasping with power or precision. Virtual hand was designed and validated with 25 degrees of freedom (DOF) without the 2 DOF for the wrist. Based on this model the finger’s contact when grasping with power is three contacts for each finger and two for the thumb. These contacts are in the proximal phalanx, middle phalanx, and distal phalanx for each finger, except the thumb, where the contacts are in middle phalanx and distal phalanx. Each contact has three forces: one normal and two frictional forces, and a torque one. When
grasping with precision we only use the fingertip and depending on the size of the object we will use between two to five fingertips. Based on Geerligs' schematic representation of the different skin layers we highlight the ones that interest us most. These layers help us to define the three parts, in which each part has a Poisson's ratio
and a Young's modulus. Once the position and the material of fingers are defined we create the model to calculate the forces acting in the action of grasp.
Based in known normal forces applied related with the maximum displacement of the fingertip, where this maximum displacement is three millimeters and the force exerted in this maximum displacement is 6 N, we calculate the other normal forces applied in the other contacts for each finger. The interest of this study is to give
to physician and physiotherapist new tools to evaluate and design new rehabilitation programs, so that the ergonomist can design and build new appliances based on the forces exerted.
2016-06-30T07:39:44ZPeña Pitarch, EsteveTicó Falguera, NeusAl Omar Mesnaoui, AnasAlcelay Larrión, José IgnacioThe aim of this work is to show a novel environment to simulate and calculate the forces exerted in each point of contact when grasping with power or precision. Virtual hand was designed and validated with 25 degrees of freedom (DOF) without the 2 DOF for the wrist. Based on this model the finger’s contact when grasping with power is three contacts for each finger and two for the thumb. These contacts are in the proximal phalanx, middle phalanx, and distal phalanx for each finger, except the thumb, where the contacts are in middle phalanx and distal phalanx. Each contact has three forces: one normal and two frictional forces, and a torque one. When
grasping with precision we only use the fingertip and depending on the size of the object we will use between two to five fingertips. Based on Geerligs' schematic representation of the different skin layers we highlight the ones that interest us most. These layers help us to define the three parts, in which each part has a Poisson's ratio
and a Young's modulus. Once the position and the material of fingers are defined we create the model to calculate the forces acting in the action of grasp.
Based in known normal forces applied related with the maximum displacement of the fingertip, where this maximum displacement is three millimeters and the force exerted in this maximum displacement is 6 N, we calculate the other normal forces applied in the other contacts for each finger. The interest of this study is to give
to physician and physiotherapist new tools to evaluate and design new rehabilitation programs, so that the ergonomist can design and build new appliances based on the forces exerted.Optimization problem formulation for predicting knee muscle and contact forces during gaithttp://hdl.handle.net/2117/87593
Optimization problem formulation for predicting knee muscle and contact forces during gait
Serrancolí, Gil; Walter, Jonathan P.; Kinney, Allison L.; Fregly, Benjamin J.; Font Llagunes, Josep Maria
2016-06-01T13:08:51ZSerrancolí, GilWalter, Jonathan P.Kinney, Allison L.Fregly, Benjamin J.Font Llagunes, Josep Maria